오는 10월 발사 예정인 한국형 발사체 누리호의 1단 엔진에 대한 첫 연소시험이 진행됐다.
한국항공우주연구원은 28일 “누리호 1단 인증모델을 사용해서 실제 발사 때와 똑같은 자동 발사소프트웨어 명령에 따라 추진기관 종합연소시험을 30초간 진행했다”고 밝혔다. 이번 시험에서 1단 추진제 탱크에서 연료와 산화제가 클러스터링(연결) 된 75톤급 액체엔진 4기로 정상적으로 공급돼 정상적인 연소가 진행되고 통제되는지를 확인했다.
그동안 75톤급 액체엔진에 대한 연소시험은 올 1월을 기준으로 모두 174회에 걸쳐 1만7290초의 누적 연소시간을 기록했으나 엔진 4기를 클러스터링한 상태에서 연소시험은 이번이 처음 진행됐다.
누리호 1단에는 75톤급 액체엔진 4기가 사용돼 총 300톤의 추력을 내게 되어 있다. 엔진 클러스터링은 1단에 사용되는 4기의 엔진이 마치 1기의 엔진이 작동하듯이 성능을 내야하고 통제되어야 한다. 4기의 엔진 중 1기라도 연소에 문제가 있어 원하는 추력을 내지 못하면 발사 실패로 이어질 수 있다.
또한 각각의 엔진에 공급되는 연료와 산화제를 똑같은 요구 조건에서 정상적으로 공급하는 것도 어렵고 엔진의 주요 구성품인 터보펌프를 비롯해 배관, 연소기 등 각종 구성품은 높은 신뢰성이 요구된다. 그리고 4기의 엔진이 동시에 점화되어 화염을 내뿜을 때 서로 간섭이나 영향이 발생하지 않도록 엔진의 수평과 균형을 유지하는 것도 매우 중요하다. 결국 4기의 엔진을 하나의 엔진처럼 작동하게 하는 것이 엔진 클러스터링의 핵심이라고 항우연은 설명했다.
항우연은 “이번 연소시험으로 추진제 탱크에서부터 엔진 시스템까지의 모든 시스템이 정상적으로 작동하는지와 위험성은 없는지를 확인했다”며 “2월에는 100초 연소시험을 통해 엔진의 내구성을 테스트하고 3월에는 1단의 추진제를 모두 소진하는(약 127초) 연소시험을 진행할 계획”이라고 밝혔다.
누리호는 올 10월 위성모사체를 싣고 1차 발사할 예정이며, 내년 5월에는 무게 200kg의 성능검증위성을 싣고 발사될 예정이다.
